Točkovno varjenje se običajno uporablja za varjenje pločevine. Načeloma je to je enostaven postopek, vendar gre večkrat lahko kaj narobe, sploh če nimate izkušenj s tovrstnim varjenjem.
V prispevku bomo pogledali osnove točkovnega varjenja in njegovega delovanja, tipičnih aplikacij, primernih materialov in pogostih težav, na katere lahko naletite.
Kaj je točkovno varjenje?
Točkovno varjenje je vrsta uporovnega varjenja, ki se uporablja predvsem za varjenje dveh ali več kovinskih plošč skupaj. Doseže se s pritiskom in električnim tokom na območju točkovnega zvara. Potrebno toploto ustvarja notranji upor kovine proti električnemu toku.
Električni tok in tlak izvajajo elektrode iz bakrove zlitine, katerih konice so nameščene na nasprotnih straneh kovinskih kosov. Ustvarjena toplota stopi kovino, medtem ko pritisk elektrod stisne staljeno kovino, da nastane zvar.
Točkovno varjenje je tako ime dobilo zato, ker ta metoda varjenja ustvari majhen zvar, ki je videti kot točka.
Za kaj se uporablja točkovno varjenje?
Točkovno varjenje se uporablja za spajanje elektroprevodne pločevine in žičnih mrež. Običajno se uporablja za varjenje tankih kovin. Večinoma se uporablja za izdelavo avtomobilov.
Uporovno točkovno varjenje se uporablja tudi v panogah, kot so vesoljska, železniška, proizvodnja, elektronika, gradbeništvo, baterijska industrija in druge.
Ročni varilni aparat za uporovno varjenje je koristen dodatek v vsaki varilni delavnici. Čeprav ni avtomatiziran, vam lahko pomaga ustvariti zapletene oblike z manj truda v primerjavi s TIG ali MIG varjenjem. Poleg tega je večino del, ki zahtevajo uporovni točkovni zvar, težko opraviti brez njega.
Prednosti točkovnega varjenja
- Uporovno točkovno varjenje omogoča prenos visoke energije na koncentrirano mesto v kratkem času
- Vari vse prevodne kovine
- Izvedba je razmeroma enostavna – zmanjša zahtevano spretnost operaterja
- Prihrani čas in trud v primerjavi z drugimi postopki varjenja
- Je najboljši način za doseganje ustrezne trdnosti zvara s tanko kovino brez prežganja
- Na voljo je veliko vrst elektrod za točkovno varjenje različnih kovinskih zlitin
- Omogoča hitro in učinkovito varjenje
- Elektrode rešujejo problem toplotne prevodnosti tako, da odvajajo toploto stran od točkovnega zvara
- Ustvarja nadzorovane, ponovljive zvare
- Uporaba varilnega toka je zelo učinkovita
Slabosti točkovnega varjenja
- Ne morete točkovno variti kovine, če ena stran ni dostopna
- Uporovno točkovno varjenje lahko utrdi grudo in material okoli nje, kar povzroči razpoke
- Lahko vpliva na kemične in fizikalne lastnosti kovine obdelovanca. Odpornost proti koroziji je lahko ogrožena z nerjavnim jeklom, aluminijem in drugimi kovinami
- Ker dddaja majhne napetosti (1-20 V), lahko vsako nihanje vpliva na kakovost točkovnega zvara
- Odvisno od vrste in debeline kovine so lahko potrebna pogosta popravila
Kako deluje točkovno varjenje?
Oglejmo si postopek točkovnega varjenja, začeli bomo z varilnim aparatom za točkovno (uporovno) varjenje.
Varilni aparat
Bistvo aparata sta napajalnik in varilne elektrode. Transformator poveča izhodno jakost toka na okoli 10–12.000 A, vendar zniža napetost nekje med 1–20 V. Številke se razlikujejo glede na tip, znamko in model aparata. Tipičen prenosni točkovni aparat, ki ga boste verjetno uporabili, bo vključeval tudi transformator, držala za elektrode, elektrode, vzvod in tlačni valj.
Ti ročni aparati za uporovno varjenje imajo manj moči kot industrijska oprema za uporovno točkovno varjenje.
Poravnava obdelovancev in kovinskih plošč
Pred prvim uporovnim točkovnim varjenjem morate obdelovance poravnati. Upoštevajte, da sta možna deformacija in popačenje.
Prvih nekaj točkovnih zvarov je treba postaviti strateško. Če je mogoče, jih razporedite tako, da bo eden preprečil, da bi drugi popačil kovino.
Uporaba pritiska elektrode
Nato morate izbrati vrsto elektrode in pritisniti na točko, kjer želite narediti točkovni zvar. Večino časa lahko uporabite standardne bakrene elektrode. Toda odvisno od varjene kovine boste morda morali uporabiti elektrode iz volframovega bakra, volframa ali molibdena.
Ko natančno namestite konice elektrod na kovino, morate uporabiti pritisk. To dosežete z uporabo vzvoda pri delu s prenosnim točkovnim varilnim aparatom.
Puščanje toka, da teče skozi elektrode
S pritiskom na stikalo lahko tok teče skozi elektrode in v kovinske dele. Notranji upor stopi kovino, medtem ko pritisk elektrod strdi grudo.
Količina toplote, ki jo bo proizvedla kovina, je odvisna od električnega upora kovine, toplotne prevodnosti in trajanja toka. Toplota je izražena z naslednjo enačbo:
Q = I2Rt – “Q” je toplota, “I” je tok, “R” je električni upor, črka “t” pa predstavlja časovno trajanje uporabljenega toka.
Spremenljivke točkovnega varjenja
Celoten postopek točkovnega varjenja je mogoče spremeniti z uporabo različnih tlakov, električnega vnosa in trajanja toka. Te modifikacije vam omogočajo varjenje različnih vrst kovin, debelin in doseganje različnih rezultatov točkovnega varjenja.
Sila elektrode
Sila elektrode stisne kovinske plošče skupaj in uporabiti morate precejšnjo silo, da ustvarite kakovosten zvar. Večja kot je uporabljena sila, manjši je upor zaradi boljšega stika in manj toplote. Torej, če projekt zahteva večjo silo elektrode, morate povečati tok, da izravnate manjši upor v kovini.
Zaradi “gobaste” konice elektrode na točkovnem aparatu pa se kontaktna površina med elektrodo in pločevino z napredovanjem zvara povečuje. To je zato, ker se bo površina kovine preoblikovala, da bo ustrezala obliki konice elektrode, stranice konice pa bodo nato prav tako prišle v stik s kovino. Če želite ohraniti enako silo elektrode na kos med postopkom varjenja, morate uporabljeno silo postopoma povečevati.
Čas stiskanja
Čas stiskanja je interval med trenutkom, ko uporabite silo elektrode, in sprožitvijo toka. Zakasnitev varilnega toka je potrebna, ker vam omogoča, da dosežete ustrezno silo elektrode. Pomaga tudi pri obrabi elektrod, obloku in iztisu medfazne površine.
Medtem ko povečan čas stiskanja izboljša kakovost točkovnega zvara, poveča stroške na točkovni zvar. To je predvsem zato, ker traja več časa in ima za posledico manjše število zvarov na časovno enoto.
Čas varjenja
Čas varjenja je čas, ko skozi kovinske kose teče aktivni električni tok. Izračuna se z uporabo ciklov omrežne napetosti. Čas varjenja je težko določiti, ker je odvisen od reakcije varilne točke.
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri določanju časa varjenja:
- Čas varjenja naj bo čim krajši – to preprečuje taljenje, zvijanje in ščiti elektrode
- Varjenje debele pločevine mora povzročiti grudo z velikim premerom
- Če vaša oprema ne more zagotoviti potrebnega varilnega toka in sile elektrode, lahko to nadomestite z daljšim časom varjenja do določene točke
- Pri varjenju pločevine, debelejše od 2 mm, bo morda treba čas varjenja razdeliti na več impulzov, da se izognete prekomerni vročini
Čas zadrževanja
Čas zadrževanja je potreben, da se zvar strdi. To obdobje se začne po koncu časa varjenja, ko so elektrode še vedno pritrjene na kovino.
Elelektrode hladijo zvar tako, da odvajajo toploto stran od mesta. Ne smete pretiravati s časom zadrževanja, ker lahko preveč toplote do elektrod pospeši njihovo obrabo. Poleg tega, če ima zvarjena kovina visoko vsebnost ogljika, lahko podaljšan čas zadrževanja povzroči krhke zvare.
Točkovno varjenje različnih materialov
Točkovno je možno variti številne kovine in zlitine. Toda za doseganje kakovostnih uporovnih zvarov je potreben poseben pristop za vsako vrsto kovine.
Varite lahko:
- Ogljikovo jeklo
- Nerjavno jeklo
- Aluminij
- Baker
Najpogostejše težave pri točkovnem varjenju
Nekatere izmed najbolj izrazitih težav pri točkovnem varjenju so:
- Brizganje zmanjšuje estetiko
- Stroški elektrod se lahko hitro povečajo
- Zmanjšana kakovost zvara zaradi neporavnanosti elektrod
- Hladni zvari so izjemno šibki
- Vdolbina elektrode na kovinski površini
- Varjenje preblizu roba lahko ogrozi kakovost zvara
Točkovno varjenje je torej specializiran postopek, ki se uporablja predvsem za pločevino in dobro služi v posebnih aplikacijah. Toda za razliko od varjenja MIG ali TIG ne more obvladati velikega nabora aplikacij.
VIR (1) TWI Global
VIR (2) Welding Pros